甲醇生产系统员工培训题库

甲醇系统工艺操作题库

填空题：

???CH3OH 3H2+CO2????CH3OH+H2O 1：写出合成甲醇的化学应式 2H2+CO?????2：甲醇铜基催化剂的主要成分是CuO、ZnO、Al2O3 3：甲醇铜基催化剂每次提温的幅度是1－3℃

4：请写出下列物质在空气中最高允许浓度：CO 30 mg/m3 、H2S 10 mg/m3、CH3OH 50 mg/m3 、 NH3 30 mg/m3 5：精馏操作中最佳回流比是最小回流比的 1.2?2.0 倍 6：国标中规定优级精甲醇指标：水含量? 0.1％、酸度 ? 15PPm 、KMnO4

7：甲醇反应中，新鲜气的H/C 2.05?2.15、入塔气的H/C 5?6 8：安全阀的种类有：杠杆式、弹簧式、脉冲式 9：精馏操作中，预塔加入的萃取剂是： 脱盐 水 10：甲醇的闪点是：闭口容器 12 ℃，开口容器 16 ℃ 11：甲醇膨胀槽的作用是：减压、闪蒸

12：特殊蒸馏分为蒸汽蒸馏、恒沸蒸馏、萃取蒸馏

13：精馏操作中的三大平衡分别是：物料平衡、热量平衡、汽液平衡

14： 80Y100?2A泵的型号中，80表示泵入口直径、Y表示单吸离心油泵、100表示设计点扬程、?2表示双级泵 15：流体运动时，能量损失的根本原因是由于流体存在着 黏性 16：离心式压缩机型号3BCL406中，3表示压缩机和循环机共有3个管口、40表示叶轮直径为400mm、6表示六级叶轮 17：止逆阀的种类主要分为旋启式、升降式、对夹式 18：常用的调节规律有比例、积分、微分 19：孔板流量计是横截面、变压差式流量计

20：离心泵在使用过程中最经常出现的 两种现象是气缚、气蚀 21：精馏塔精馏段操作线方程为

catcat? 50min y?0.75x?0.216，则操作回流比为3 22．系统动火作业要求可燃物含量 ≤0.5 ％。（可燃物爆下限≥4％时） 23．合成系统停车置换合格标准是： CO+CO2≤0.2% 。 24、甲醇质量标准有 水含量 、水溶性、酸度、KMnO4实验、色度

25、RW代表： 原水 SC代表： 蒸汽冷凝液 ML代表： 甲醇液体 MN代表： 中压氮气 。 26、硫能使甲醇催化剂中毒的原理Cu?S?CuS

27：甲醇催化剂使用初期避免温升过快，原因是防止催化剂热老化 28：预塔加碱的目的是防止塔内件的腐蚀，促进胺类和羰基物的分解 29：常压塔采出杂醇油的目的是：降低塔下部高沸点物的浓度，避免高沸点物的上升，有利于提高产品质量。 30：预塔精馏的作用是：除去粗甲醇中的轻组分，加压塔、精馏塔的作用：除去甲醇中的重组分 31：调节阀的流量特性通常有:直线型、对数型、抛物线型和快开型

32、 夏季“四防”工作是以 防雨 、 防汛 、 防雷击 、 防暑降温 为主要内容。 33、新工人入厂需经过三级安全教育，其内容是 入厂教育、车间教育、班组教育 。 34、影响化学反应速率的因素主要有浓度、温度、催化剂。

35、登高3m必须系安全带（有毒区2m），高处动火防止火花飞溅。五级以上大风不准高处动火。 36、柏努利方程的适用条件不可压缩流体、恒温、连续、稳定流体 37、在整个净化过程中，脱硫方法主要分为湿法脱硫、干法脱硫

38、影响吸收操作的因素主要有温度、压强、气流速度、喷淋密度、吸收剂浓度

39、气体吸收过程中，按有无化学反应可分为物理吸收、化学吸收，其中NHD脱硫属于物理吸收 40、干法脱硫是用固体脱硫剂脱除原料气中少量的H2S、有机硫化物

41、生产过程中常见的解析方法通入惰性气体气体、降低压力闪蒸、通入直接蒸汽汽提 42、变换的主要目的制氢调节H/C

43、写出变换的化学反应式H2O+CO=CO2+H2,COS+H2O=CO2+H2 44、变换炉内填装的是 钴钼 系催化剂。 45、影响变换反应的因素有压力、温度、汽气比

46、甲醇合成在接气过程中，应注意保证合成塔温度大于210℃ 47、净化出工段总硫指标是≤0.1PPM

48、变换催化剂硫化特点“三高一短”，其中“三高”是较高的空速、高CS2、高温下强化硫化，“一短”是短的硫化时间 49、在湿法脱硫工艺中，现在常用的三种工艺是烤胶脱硫、NHD脱硫、低温甲醇洗

50、NHD吸收剂，在20℃下，对H2S有较好的吸附作用；在－5℃下，对CO2有较好的吸附作用 二：单项 选择题

1：若被输送液体的黏度增加时，离心泵的效率（ B ） A：增大 B：减小 C：不变 D：不定

2：精馏塔操作过程中，若保持F、XF、q和提留段气象流量V不变，减少塔顶产量D，则变化结果是：( A ) A:

,xD增加，xw增加 B：xD减少，xw减少 C：xD增加，xw减少

D：xD减少，xw增加

3：采用两台离心泵并联，通常是为了提高（ A ） A：流量 B:扬程 C：效率 D： 上述三者 4：调节阀的理想流量特性是由（ A ）决定的

A：阀芯 B：阀前、后压差 C：阀的类型 D： 压降比 5：温度调节回路应不是采用（D）调节规律 A:比例 B：积分 C：微分 D：抛物线 6：能改变泵性能指标的参数是（ A ）

A：叶轮直径 B：改变输送液体密度 C：改变输送液体密度 D：改变流量 7：在系统运行正常时，不需要用氮气时正常操作是：（ A ）

A.将前后切断阀关闭，倒淋打开 B.将前切断打开，倒淋打开，后切断关闭 C.将前切断关闭，后切断打开，倒淋关闭 D.将前后切断及倒淋关闭。

8．甲醇合成催化剂升温还原中，下面哪一项不属于“三低”内容（C ）

A.低温出水 B.低氢还原 C.低速升温 D.升温结束后有一个低负荷生产期。 9、如果压缩机跳车并在短期内无法启动，则合成系统进行什么处理（ D ）

A.合成系统保温保压 B.合成系统卸压保温 C.合成系统降温 D.合成系统卸压置换 10．正常生产是精甲醇贮槽的保护氮气阀（ A ）。 A.必须打开 B.可以关死 C.可关死也可打开

11．防止因泄压过快导致干气密封胶圈爆裂，压缩机泄压速率不得超过（C ）MPa/min。 A.0.2 B.0.5 C.0.8 D.0.6 12. 氧气瓶和乙炔瓶工作间距不应少于多少米？（C） A.3米 B.4米 C.5米 D.1米 13.以下那项不属于催化剂的特点：（ D ）

A.不参加反应 B. 改变了反应历程，加快反应速度 C. 反应前后其物理、化学性质不变 D.增加了生成物的量 14、精馏需要配碱，那么可以用来配碱的溶剂（ C ） A：锅炉水 B：一次水 C：脱盐水 D:甲醇液

15：如果精馏塔出现拦液现象，下列操作中不正确的有：（B ） A：减回流 B：加蒸汽 C：减进料 D：加大塔底采出 16：如果常压塔淹塔，下列判断依据不正确的有（C ）

A: 塔液位高液位报警 B:塔底压力超压 C：塔顶压力增加 D：回流槽高位报警 17：长期停车与短期停车的主要区别不正确的（ A ）

A：停车时间的长短 B：设备是否恢复常态 C：设备内有无进料 D：设备内是否进入检修

18:化工容器的检验可分为外部检查、内部检查、外部检查，其中内部检查每（ B ）至少一次。 A：一年 B：三年 C：六年 D：八年

19：用逆流操作的吸收塔处理低浓度易溶溶质的气体混合物，其他条件不变，而入口气体的浓度增加，则出口气体组成（），出口液相组成（），该塔的液相总传质单元数（B）。

A、增大、增大、增大 B、增大、增大、减小 C、减小、减小、不变 D、增大、增大、减小 20：下列属于正位移泵的是（ A）

A、往复泵 B、漩涡泵、 C、离心泵 D、旋转泵

21: 红外分析仪不能分析下列哪些气体（ A）

A、惰性气体 B、甲醇分子 C、甲烷气体 D、二氧化碳气体 22: 化工单元操作的特点是( C )

A、属于专用操作 B、属于化学性操作 C、属于物理性操作 D、遵循不同基本原理 23:化工容器应优先选用的材料是（ Ｃ ）

Ａ、低合金钢 Ｂ、不锈钢 Ｃ、碳钢 Ｄ、钛钢 24: 电器设备着火，要用（A）

Ａ、二氧化碳气体 Ｂ、钠盐干粉 Ｃ、泡沫灭火器 Ｄ、磷酸盐干粉

25: 化工管路中，外表面涂银白色的管道走的是（ Ａ ）

Ａ、油类及可燃液体 Ｂ、冷冻水 Ｃ、仪表空气 Ｄ、煤气及可燃气体

26: 气流干燥一般是在瞬间完成的，故气流干燥器最宜于干燥物料中 的（ D ）。 A、自由水分 B、平衡水分 C、结合水分 D、非结合水分

27: 20、集散控制系统简称DCS，人们也常称为分布式计算机控制系统，其显著特点不正确的（ C ） Ａ、集中管理 Ｂ、分散控制 Ｃ、集中显示 Ｄ、集中操作 28: 测温范围在1000摄氏度左右时，最适宜选用的温度计是（C）

A、光学温度计 B、铂铑10-铂热电偶 C、镍铬-镍硅热电偶 D、Pt100

29. 离岗 个月以上者，必须重新进行车间、岗位安全教育。（A） A、6 B、5 C、3 D、2

30．进入设备内作业，有毒物质浓度在允许范围内，设备内氧含量大于（ C ）合格。 A 10 B 18.5 C20 D 22 31、灭火器应几年检查一次？（B） A.半年 B.一年 C.一年半 D.两年

32、电焊作业时防护不周，会导致操作者患 。（B） A.耳痛 B.电光性眼炎 C.鼻过敏 33、下列哪种不是常用的干法脱硫法（C）

A、钴钼加氢法 B、活性炭 C、NHD脱硫 D、分子筛 34、选择吸收剂对下列哪项没有要求（C）

A、不易挥发 B、毒性小 C、密度小易于输送 D、腐蚀性小 35、下列中对脱硫塔压差高的原因说法不正确的是（D ）

A、生产负荷过大 B、溶液脏起泡造成拦液 C、正压室进液 D、液位控制过高 36、下列有利于解吸的条件有（C ）

A、提压、降温 B、降压、降温 C、降压、提温 D、提压、提温 37、锅炉水与脱盐水的主要区别是（C）

A、Cａ B、Mｇ C、O含量 D、Cｌ 38、下列说法正确的是：（ B ）

A.液泛气速就是吸收操作的适宜空塔气速 B.液泛气速是填料塔吸收操作的极限气速

C.在溶质和溶剂一定时，溶质在溶剂中的溶解度与温度和压力均无关系 D.对吸收操作，当其它条件一样时，溶液出口浓度越低，则使操作费越低 39、甲醇合成催化剂在升温还原过程中要严格控制每吨甲醇小时出水率是（ C） A、 2.5Kｇ B、3.0Kｇ C、2.0Kｇ D、1.5Kｇ

40、调节汽包压力可以改变合成塔温度，如果汽包压力提高0.1MPａ，则合成塔温度将（ ） A、升高1.5℃ B、降低2.0℃ C、降低1.5℃ D、升高2.0℃

2＋

2＋

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三：问答题（含简答）

1; 较复杂工艺原始开车基本步骤有哪些？ （8）系统置换 （9）催化剂升温还原 2; 化工生产装置长期停车要进行的工作有哪些？ （1） 平稳的进行升温升压或降温降压，直至恢复常态 （2） 按操作规程将物料安全的输送到仓库和指定地点 （3） 置换吹净，经分析合格后方可停下检修

（4） 长期停车期间，要按设备管理规程做好停用设备的维护保养 3：甲醇合成系统正常生产时的操作控制有哪些？ （1） 气体成分的控制 （2） 合成系统压力的控制 （3） 催化剂床层温度的控制

（4） 液位控制（汽包、分离器、水洗塔、膨胀槽） （5） 循环量的控制

4: 精馏系统正常生产时的操作控制有哪些？ （1） 进料量的调节 （2） 温度调节 （3） 压力调节 （4） 回流量的调节 （5） 液位调节

5：空速的定义是什么，空速过大对合成有什么影响？ 空速：单位时间内通过单位催化剂的气量。

（1） 空速过大，单程转换率降低，减缓催化反应，有利于保护催化剂和提高产量。 （2） 空速大，循环段能耗增加

（3） 空速过大，反应温度降低，有时温度难以维持，产量降低

（4） 空速过大，甲醇分离器分离效果差，大量的甲醇进入压缩机，易造成液击，损坏设备 （5） 甲醇蒸汽进入合成塔，减缓主反应，生成大量副产物，使甲醇产量质量下降。 6: 正常生产过程中，精馏系统减量时应如何进行操作? （1） 精馏进料量调整幅度不宜过大，每次调整约1m3

（2） 减量时，预塔应先减进料量再减蒸汽量；加压塔、常压塔应先减蒸汽再减进料，最后减回流 （3） 减进料时注意调整碱液量及预塔萃取剂量 （4） 注意调整温度、压力、液位等指标 7：甲醇催化剂升温还原过程中“三”原则是什么？ (1) 三低：低温出水、低点还原、还原后有一个低负荷期 (2) 三稳：升温稳、出水稳、补氢稳

(3) 三不准：不准提H2提温同时进行、不准水分带入塔内、不准长时间高温出水 (4) 三控制:控制补氢速度、控制CO2浓度 控制好小时出水率 8：甲醇催化剂升温还原的终点判断及注意事项？ 1) 2) 3)

合成塔进出口H2+CO基本一致 分离器液位保持不变 分析水含量

(1) 系统检查 （2）吹除清扫 （3）耐压试验 （4）第一次气密试验 （5）单机试车 （6）联动试车 （7）装填催化剂

注意事项:

(1) 升温过程中严格按升温还原曲线进行

(2) 要求温升平稳，出水均匀，防止温升过快，造成出水过快，使催化剂机械强度下降。 (3) 整个过程中，严格按照提氢，提温不同时的原则进行 (4) 做好专项纪录，画好实际升温曲线。

9：预塔、加压塔、常压塔选择进料口位置的原则是什么？

答： 预塔：进料口处的轻组分含量与进料层内的轻组分含量相同

加压塔、常压塔：进料口处的重组分组分含量与进料层内的重组分含量相同

10：催化剂升温还原前的准备工作有哪些？

（1） 联系仪表、电气，做好投运前的准备工作

（2） 检查确认公用工程已投用，公用介质已接入界区待用

（3） 升温还原曲线图、记录报表、绘图工具、盛水桶及相应的计量工具已准备齐全 （4） 向汽包内加脱盐水，建立30％液位

（5） 系统置换合格后通入氮气，启动压缩机，建立氮气循环 （6） 打开蒸汽喷射器准备升温

11：微机上甲醇离心式压缩机允许启动的条件是什么？

（1） 新鲜段、循环段防喘振阀全开 （2） 新鲜段、循环段进口阀微开 （3） 总管油压?0.25MPa （4） 一级干气密封压差?300KP （5） 润滑油温?35℃

12：请简要叙述甲醇离心式压缩机正常开车步骤？ （1） 开车前的准备工作

a:接到调度指令后，联系仪表、电气，做好投运前的准备工作

b:检查工作介质和辅助电源、循环水、仪表空气、干气密封装置是否可用 c:压缩机进行盘车

d:检查油泵、油位、油质、油温是否正常

（2） 开水冷器上、回水阀，投入冷却水，注意调整水量、水压至正常 （3） 干气密封系统开车

（4） 油系统开车，注意调节油压、油温

（5） 向合成系统冲压，并确认微机上的压缩机启动条件都满足后，启动压缩机 13：离心泵的开车步骤？ 离心泵的开车: (1) 启动前的准备工作 a:确认泵的防护罩牢固

b:手动盘车数周，确认转动灵活，无摩擦现象 c:检查润滑油的油质、油位及冷却水是否正常 d:确认槽内液位正常，打开泵的入口阀 e:打开泵的出口倒淋进行排气 f:打开泵的冲洗、密封水 g:确认压力表根部阀打开 （2）开泵

a:关闭泵的进出口倒淋 b:启动泵，确认泵轴转向无误

c:待泵的出口压力达到指标后，打开泵的出口阀

d:运行五分钟之后，无异常现象，方可离开，并记录开泵时间 14：正常生产过程中，应如何进行设备的维护和保养？

（1）设备的开停车和正常运行，要严格按照岗位操作法和生产操作规程进行操作，严格控制工艺指标，严禁超温、超压、超负荷运行

（2）按时巡检，搞好设备的清洁、润滑、禁锢、调整和防腐，维护和保养好设备 （3）严格交接班制度，做好设备的运行检修记录。

（4）发现设备不正常，应立即查找原因，及时向车间领导和值班调度汇报。

（5）搞好设备、管道、仪表盘、地面、厂房和建筑物的清洁卫生。及时消除泡冒滴漏，做到文明生产。 （6）设备要做到不潮、不冻、不腐蚀，转动设备要按规定盘车。

（7）开展全员设备管理维修活动，实行专机专制和以化工为主的机、电、化、仪工人相结合的设备运行机制。 15：精甲醇水溶性不合格原因及相应的处理方法？

水溶性不合格主要是因为精甲醇中含有不溶于水的杂质造成的。 原因分析:

（1） 预塔及常压塔萃取水量不够或没加萃取水 （2） 不凝气温度低 （3） 预塔馏份采出量少 （4） 常压塔杂醇油采出量少 （5） 采出温度高 （6） 回流比小

处理方法：

（1） 调整预塔及加压塔萃取水的用量 （2） 提高不凝气温度 （3） 加大预塔馏份的采出 （4） 加大常压塔杂醇油的采出 （5） 降低采出温度 （6） 加大回流量

16：甲醇合成塔温度急剧下降，请分析原因并给出相应的处理方法？ （1） 循环量突然增加 （2） 汽包压力下降

（3） 新鲜气组成发生变化，co含量降低，总硫超标 （4） 甲醇分离器液位过高或假液位造成带甲醇入合成塔 （5） 操作失误，调节幅度过大 处理方法：

（1） 适当减少循环气量

（2） 提高汽包压力，使之恢复正常

（3） 与前系统联系，调整气体成分，使co含量恢复正常；如果总硫超标，切断气源，待合格后再接气。

（4） 调节分离器液位，使之正常，如果出现假液位，联系仪表检查，同时减少循环气量控制温度，用塔后放空阀保系统压力。 （5） 精心操作，细心调节各工艺指标，尽量避免波动过大

17：甲醇离心式压缩机电流过高或波动过大的原因有哪些，应如何处理？ 原因分析：

（1） 新鲜气量、循环气量过大 （2） 新鲜气量不稳，波动幅度大 （3） 气体成分发生变化，氢碳比太小 （4） 循环气中惰性气含量高 （5） 出现带液入压缩机现象 （6） 电网波动 处理方法： （1） 降低负荷

（2） 与前工段联系，稳定新鲜气量 （3） 调整气体成分，适当提高氢气含量 （4） 加大放空量，降低惰性气含量

（5） 注意调节甲醇分离器液位及出分离器温度，经常排新鲜气分离器 （6） 联系调度，尽量避免电网波动

18：甲醇压缩机轴承温度高，请分析原因并给出相应的解决办法？ 原因分析： （1） 油流量过低 （2） 油供给温度过高 （3） 油冷却器有故障 （4） 油变质 （5） 轴承损伤 处理办法：

（1） 增大轴承前的油压

（2） 查明原因，如果是冷却水不足，可以适当的加大冷却水用量；如果是冷却水温度过高，可以联系调度将冷却水温度

（3） 切换油冷确器 ，进行清洗 （4） 换油

（5） 听一下轴承，测量振动

（6） 如果温度继续快速上升，立即停压缩机 19：甲醇催化剂升温还原的准备工作有哪些？

（1） 联系仪表、电气，做好投运前的准备工作 （2） 确认升温还原时所用公用介质已接入届区

（3） 升温还原曲线图、记录报表、绘图工具、盛水桶、量水器已准备齐全 （4） 向汽包内加脱盐水，建立30%液位

（5） 系统已置换合格，合成系统充入氮气，启动压缩机，建立氮气循环 （6） 开蒸汽喷射器，开始升温

20：甲醇合成塔温度急剧上升，请分析原因并给出相应的处理方法？ 原因分析：

（1） 循环气量突然减少

（2） 汽包压力升高或连锁失灵出现干锅现象 （3） 气体成分发生变化（如CO含量升高） （4） 新鲜气量增加过快 （5） 操作失误，调节幅度过大 处理方法： （1） 增加循环量

（2） 调节汽包压力使之恢复正常，必要时可加大排污量或用调整循环量的办法使温度尽快下降，如出现干锅现象应立即采取果断措

施，以免事故扩大。

（3） 与前系统联系，调整 CO含量，并适当增加H2/CO比与惰性气含量，使温度尽快恢复正常。 （4） 及时调节循环气量或汽包压力，使之与负荷相适应 （5） 精心操作，细心调节各工艺参数，尽量避免波动过大

（6） 根据床层温升情况，适当降低系统压力，必要时卸掉系统压力，按紧急停车处理。 21：简述吸收塔的正常操作要点？ 答：（1） 保证吸收剂的质量和用量

（2） 控制好吸收温度 （3） 控制好吸收塔液位 （4） 控制好压强差 （5） 控制好气体的流速

22、变换系统采用何种类型的催化剂，其主要特点是什么？

答：采用Co---Mo钼系宽温耐硫变换催化剂，其主要特点为：⑴外形Φ3~5mm,球形床层阻力小。⑵堆密度低为1.0±0.1g/cm.⑶高强度。⑷高耐硫，耐硫无上限。⑸高活性。⑹易硫化。⑺遇水不粉化。⑻对有机硫有好的转化作用。 23、Co—Mo系统催化剂使用前为什么在进行硫化？

答：因该催化剂使用前是以氧化态存在的，其活性远低于硫化状态。在适当的条件下，使催化剂发生硫化反应而生成硫化物，才直有较好的低温活性，所以Co—Mo系统催化剂使用前要进行硫化。 24、变换催化剂升温硫化时为什么要在200℃左右加CS2？

答：CS2氢解在温度为200℃左右时具有较高较大的转化率，如果在低温下加CS2，CS2易吸附在催化剂表面，当温度达到200℃时会发生急剧的氢解，反应而使温度暴涨，如果温度过高时，加入CS2则易发生CoO+H2==Co+H2O的反应而使催化剂活性降低。 25、变换催化剂床层阻力增大的原因有哪些？

答：⑴原料气带水入炉，引起触媒爆裂，便其结皮或结块。⑵原料气成份波动，引起温度暴涨暴落，造成粉化。⑶原料气中机械杂质、粉尘、炭黑和无机盐类较高，沉积于触媒表面，造成堵塞。⑷催化剂粉未含量高。⑸因触媒机械强度差，开停车次数多引起破裂和粉化 23、废热锅炉为何确保导淋稍开常排？

答：因为废锅用软水，虽然是经过处理的Ca、Mg2+Cl、SO4含量较少，但如果废锅导淋不常排，随着水份的不断蒸发，Ca、Mg2+Cl、SO4浓度会不断增加，达到一定浓度后会构成对废锅设备腐蚀或在列管表面结垢，影响换热，故废锅应保证导淋稍开常排。 24、请分别叙述NHD脱硫脱碳、低温甲醇洗的原理是什么？

NHD 聚乙二醇二甲醚，化学式是CH3-O(CH2CH2)N-CH3,是一种有机溶剂，化学式中含有－OH，因此具有弱碱性，对H2S、CO2等酸性气体有很强的选择吸收能力。

2+

—

2+

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低温甲醇洗原理：甲醇是一种极性有机溶剂，变换气中各种组分在其中的溶解度有很大差异，依此为H2O、NH3、HCN、H2S、COS、CO2、CH4、CO、N2、H2，而H2O、NH3、HCN在甲醇中的溶解度远大于H2S、COS、CO2在甲醇中的溶解度，H2S、COS在甲醇中的溶解度为CO2在甲醇中的溶解度几倍以上，H2S、COS、CO2在甲醇中的溶解度远大于CH4、CO、N2、H2在甲醇中的溶解度，甲醇洗工艺正是依据这些物质在甲醇中溶解度的差异来实现气体分离的。

25、脱硫后溶液为什么要采用热再生，而不用干气或空气再生？

答：脱硫溶液对H2S的吸收能力强，单采用干气气提效果不佳，H2S再生不彻底，影响脱硫气的净化度，同时，如采用空气气提，会造成溶液中溶解的H2S被O2氧化，出现固体硫析出，堵塞设备管道，而采用热再生，可以使溶液再生彻底，而且再生气只要经过冷却降温，使再生气中水蒸汽冷凝就可得到较高浓度的H2S酸性气直接送往克劳斯装置。

四：计算题

1：设新鲜气中H2 70%、CO 25% 、CO2 5%，若生产1吨含精甲醇95％，水5％的粗甲醇，计算理论需要多少气量，其中H2、CO 、CO2各为多少体积？（其它反应不计） 解：已知粗甲醇中含

H2O:1000?0.05?50kg?50?103g

CH30H:1000?0.95?950kg?950?103g

???CH3OH+H2O 根据反应式：3H2+CO2???

catVco250?103??22.4L?62.22Nm3

1850?103?3??22.4L?186.67Nm3

18catVH2?3Vco2???CH3OH 2H2+CO???

950?10350?103Vco?(?)?22.4L?602.56Nm3

3218

VH2?2VCO?2?602.56Nm3?1205.12Nm3

2因此新鲜气中含：VCO

?62.22Nm3

VCO?602.56Nm3

VH2?1205.12?186.67?1391.79Nm3

理论上需新鲜气量为2056.57Nｍ3

2：假设铜基催化剂中含CuO 60% ,ZnO30% Al2O35%，其他为水，计算1吨催化剂升温还原时的理论出水量？（Cu：64 Zn 65 Al：27 O:16)

解：已知催化剂含物理水：m?1000?0.05?50Kg 根据化学反应式：CuO?H2 化学水:m?Cu?H2O

?1000?0.6?18?135Kg

80理论出水量为：m=135+50=185Kg

3：用纯水吸收低浓度甲醇气体，如果混合气进料为200Kg/h，甲醇摩尔分数为0.6％，纯水进料为500Kg/h，操作在293K和101.3KPa下进行，要求得到无甲醇气体和甲醇溶液。设惰性气不溶于水（Mb＝7.5Kg/kmol）试问吸收塔溶液出口为多少？ 解：进塔气体浓度 Y1?y10.006??0.006

1?y10.994 出塔气浓度 Y2?0

?0

?500?27.77kmol/h 18 进塔吸收剂组成：X2 吸收剂的摩尔流量 L 塔内惰性气流量 V=混合气摩尔流量－吸收质摩尔流量 混合气体的摩尔流量为：M V 对全塔列物料平衡

?32?0.006?7.5?0.994?7.647Kg200?26.15kmol

h7.647kmol

?V(Y(X)1?Y2)?L1?X2

X1?26.15?(0.006?0)?0.56%

27.774：今欲在连续精馏塔中将甲醇40％和和水60％的混合液在常压塔下加以分离，以得到95％（均为摩尔分数）的馏出液，若进料为饱和进料，相对挥发度为3，求最小回流比，若取回流比为最小回流比的1.5倍，求实际回流比 解：已知为饱和进料可知

xq?xF?0.4

y?ax1?(a?1)x

根据平衡关系式：

代入数据得：

y?3?0.4?0.667

1?(3?1)?0.4Rmin?xD?yqyq?xq?0.95?0.667?1.06

0.667?0.43

R?1.06?1.5?1.58

5、某酒精蒸汽冷凝器是由19根?18×2mm，长1.2m的黄铜管组成，酒精的冷凝温度为351K,汽化热为879×10 J/kg，冷却水的初温为288K，终温为308K。如果导热系数为698W/m

2

?K,问此冷凝器能否冷凝350kg/h的酒精？

解：若该冷凝器的实际面积为A实，完成350kg/h的酒精蒸汽冷凝任务需要的传热面积为A需，当A实?A需时，该设备能完成任务。 计算设备实有面积：

L=1.2m，n=19根， dm=A实

d内＋d外18＋14==16mm=0.016m 22=??d?L?n

=3.14?0.016?1.2?19=1.145m

350Q=G?r=?879?10=85460W

3600m

2

3

热

热

K=698 W/m

2

?K,

T=351K, t1=288K, t2=308K

T—T 351—351 t1?t2 288?308 63 43

?t

大

=63K，?t小=43K，?t大/?t小﹤2

m

??t=

A需

63＋43=53K 2Q85460===2.31m K??tm 698?532

计算结果表明，需要的传热面积大于设备实有的传热面积，故不能完成350kg/h的酒精蒸汽冷凝任务。

6、柴油机在吸气冲程末，汽缸内充满了压强是0.1MPa，温度为27℃的空气。在压缩冲程结束时，空气的体积被压缩到汽缸容积的1/15，这时它的压强是4.0MPa，求这时空气的温度。 解：已知P1=0.1MPa, P2=4.0MPa, T1=t1+273=300K

V11=, V215P1V1P2V2=得， T1T2P2V24.0?1 T=T=×300=800K，

P1V10.1?15?t=T-273=800-273=527℃

由理想气体状态方程

2

1

2

2

答：在压缩冲程末，空气温度升高到527℃。 7、

在476℃，101.33KPa时CO变换反应的平衡常数Kc=2.6,若生产要求CO的平衡转化率为90%，求CO和H2O(g)的原料配比。

解：因为反应器一定，CO和H2O(g)的起始浓度之比等于起始摩尔数之比，设起始浓度[CO]=1mol/L,[ H2O]=Xmol/L,而CO转化率为90%，则：

???CO+ 2O ??? CO2 + H2

起始浓度（mol/L） 1 X 0 0 平衡浓度（mol/L） 1-90% X-90% 90% 90%

CO2??H2??0.92K===2.6 ?CO??H2O?(1?0.9)(X?0.9)c

X=4

原料气配比为[CO]:[ H2O]=1:4 答：原料气配比为1:4。

8、入甲醇合成新鲜气气体成分：CO：28.9％；CO2：2.1％；H2：67.2％其他为惰性气体，生产出1吨精甲醇需要消耗新鲜气多少Nm3？（精甲醇中甲醇含量99.95％，精馏过程中甲醇的收率为99％） 解：由：

H2?CO267.2%?2.1%??2.1

CO?CO228.9%?2.1%可知新鲜气中H2微过量。

CO?2H2?CH3OH?Q CO2?3H2?CH3OH?H2O?Q

1 2 32 1 3 32 X 32X Y 32Y 32X+32Y=1000×99.95%÷99% X÷28.9%=Y÷2.1%

X=28.83 Kmol Y=2.10Kmol 28.83×22.4÷28.9%＝2234.34Nm

所以：生产出1吨精甲醇需要消耗新鲜气2234.34Nm3。 9、某车间用离心泵将料液送往塔中（如图），塔内

压强为0.5MPa（表压），槽内液面维持恒定，其上方压强 20m

3

为大气压。贮槽液面与进料口之间垂直距离为20m，设输 送系统中的压头损失为5m液拄。料液密度为900kg/m3， 管子直径为25mm。每小时送液量2000kg/h。求泵所需 要的有效功率为0.60，求泵的轴功率。 解：在两液面间列出柏努利方程：

p1u12z1++

?g2gp2u22+H= z2++

?g2ge

+h损

6

3

已知：z1＝0，z2=20m,无外功He＝0，p1=0,p2=0.5×10Pa，ρ＝900kg/m，u1=0，h损＝5m液拄。 u2=

2000?9.81=1.26m/s 23600?3.14?(0.025/2)?900?9.81将各数值代入移项得：

50000?9.81?01.262H＝（20-0）+++5＝80.63m

900?9.812?9.81e

泵的有效功率：Ne=80.63×9.81×2000/3600＝439.43J/s 泵的轴功率：N＝439.43/0.6＝732.38W=0.732 kW

五：作图题

1

、由上图可知：

① 循环水管道直径为:125mm;

② 脱盐水管道直径为:100mm; ③ 脱盐水管道安装高度为:15.500m;

④ 导淋阀的公称直径20mm; 导淋阀安装高度为:14.930m;

⑤ 脱盐水管道法兰的密封形式为： 凹凸面 ，循环水管道法兰的密封形式为： 突面 。

2; 所示：

①图中90°弯头个数为：4个； ②图中三通个数为：2个； ③图中法兰个数为：8对； ④图中变径个数为：2个。

⑤PW1402E-250-B10RJ2(S)-H4-GC2(1)，其中B表示管件材质， 3.请画出下列设备简图

（1）填料塔 （2）列管式反应器 (3)鼓风机 （4）浮头式换热器 （5） 立式压缩机

2、如上图

4．请画出下列管线左视图及俯视图

（1）俯视图侧视图俯视图（2）侧视图俯视图（3）侧视图俯视图（4）侧视图

5：请画出下列管件简图 （1） （2） （3） （4） （5）

管端法兰 爆破片

装在管道内的限流孔板 截止阀 弹簧式安全阀

RO

6、根据下面文字叙述，利用图例画出简单流程：

油箱内的油通过截止阀，进入齿轮泵加压，经旋启式止逆阀，截止阀，Y型过滤器过滤杂质后，进入油冷器，冷却后进入立式压缩机，从压缩机出来的液压油重新回到油箱，完成一个工作循环。齿轮泵进出口阀为截止阀， 油冷器为U型管式，油走壳程，冷却水走管程，上回水阀为蝶阀，进出压缩机的油阀均为球阀。

油箱循环水

一、选择题

1、以下哪一项不属于精甲醇优等品指标：（ D ）。

A、KMnO4试验大于50分钟 B、水溶性1：3通过 C、色度为≤5 D、酸度≤20ppm 2、精甲醇的开口闪点是（ C ）。

A、12℃ B、18℃ C、16℃ D、64.5℃ 3、甲醇的爆炸极限是（ B ）。

A、6.5% B、6.5～36.5% C、4.7～12.5% D、3.6～36.5% 4、在1at下的甲醇沸点为（ C ）。

A、54.7 ℃ B、63.5℃ C 、64.7℃ D、78.4 ℃

5、一般情况下，最适宜回流比R是通常操作中据此而选的最小回流比的（A、1.1～1.2倍 B、1.2～1.3倍 C 1.3～1.5倍 D、1.3～2倍 6、以下不属于传热基本方式的是： （ B ）。

）。

D A、热传导 B、热烘烤 C、对流传热 D、辐射传热 7、NHD的分子式为CH3-O(-CH2-CH2-O)n -CH3-其中n代表（ C ）。 A、3～5 B、4～6 C、3～8 D、5～8 8、下列说法正确的是：（ B ）。

A、液泛气速就是吸收操作的适宜空塔气速。 B、液泛气速是填料塔吸收操作的极限气速。

C、在溶质和溶剂一定时，溶质在溶剂中的溶解度与温度和压力均无关系。 D、对吸收操作，当其它条件一样时，溶液出口浓度越低，则使操作费越低。 9、CO的爆炸下限为 。（ D ）

A、5.35％ B、4.15％ C、17.1％ D、12.5％ 10、氮气管线的化工设备的标识色为 。（ B ） A、紫色 B、黑色 C、蓝色 D、黄色 11、下列各式中表示真空度的为 。（ B ）

A、表压＋大气压 B、大气压－绝对压 C、绝对压－大气压 D、表压 12、爆炸的最主要特征是 。（ D ）

A、温度突升 B、周围介质振动 C、声响巨大 D、压力突变

13、当被测压力较平稳时，选择压力表应使指针经常处于压力表刻度量程的 范围内。（ A ）

A、－ B、－ C、－ D、以上都不对 14、下列关于设备、管道保温的描述中错误的是 。（ D ） A、外表面温度高于50℃的需要保温。

B、工艺生产中不需要减少介质温度降或延迟介质凝结的部位需要保温。

C、工艺生产中不需保温的设备、管道及其附件，其外表面温度高于100℃,而又要经常操作维护，又无法防止引起烫伤的部位需要保温。 D、低温设备及管道需要保温。

132312231312

15、根据化学反应方程式：mA(g)+nB(g)<==>pC(g)+qD(g)－Q，其中m+n>p+q,当增大压力和提高温度时，下列说法错误的是 。（ B ）

A、平衡向右移动 B、平衡向左移动 C、加入催化剂能改变化学反应速度 D、化学反应速度增加 16、离心泵产生“气缚”现象的原因是由于（ B ）。

A、安装高度太高； B、泵内流体平均密度太小； C、入口管路阻力太大； D、泵不能抽水；

17、流体与壁面的对流传热；过程，当流体的流速增大一倍，则传热膜系数变为变为原来的（ B ）。

A、1/2倍； B、1.74倍； C、2倍； D、1.69倍； 18、有利于吸收的条件是（ D ）。

A、高温、高压； B、低温、低压； C、高温、低压； D、低温、高压；

19、某气体的体积分率为15％，其在溶液中的浓度为15％（摩尔分率），已知平衡关系Y=1.0X，判断该过程是（ C ）。

A、吸收； B、解吸； C、平衡状态； D、无法判断； 20、化工容器的公称直径是指（ A ）。

A、内径； B、外经； C、平均值经； D、标准直径； 21、公称压力PN10表示其压力为（ B ）。

A、10KPa； B、10MPa； C、10Pa； D、10atm； 22、以下哪个因素不影响化学平衡。（ D ） A、浓度 B、温度 C、压力 D、催化剂

23、不饱和湿空气经间壁式换热器加热，在这过程中下面哪个参数不变（ B ）。 A、湿球温度 B、露点温度 C、相对湿度 D、焓

24、气流干燥一般是在瞬间完成的，故气流干燥器最宜于干燥物料中的 （ D ）。 A、自由水分 B、平衡水分 C、结合水分 D、非结合水分

25、把一勺糖放进热水中，经过搅拌糖不见了，这个过程叫（ C ）。 A、吸收 B、结晶 C、溶解 D、蒸发 26、 以下那种手段不能提高传热速率。（ D ）

A、增大传热面积 B、增大传热温差 C、提高传热系数 D、减小温差 27、工业中常用的不同介质之间的主要换热方式是（ C ） A、混合式 B、蓄热式 C、间壁式 D、热辐射式 28、选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件是： 。（ C ） A、分配系数kA＞1； B、萃取相含量yA＞萃余相含量xA； C、选择性系数β＞1； D、分配系数kB＞1；

29、在B-S完全不互溶的多级逆流萃取塔操作中，原用纯溶剂，现改用再生溶剂（zA＞0）,其他条件不变，则操作的影响是： 。（ B ） A、萃余分率不变； B、萃取相含量不变； C、萃余相含量减少； D、萃余分率减少；

30、不饱和冷空气与热水在凉水塔内逆流接触，已知塔底传热方向由水到气，传质方向由水到气，则整个塔内的传递方向 。（ A ） A、传热水到气，传质水到气。 B、传热方向不确定，传质水到气。 C、传热方向水到气，传质方向不确定。 D、传热、传质方向均不确定。

二、判断题：

1、萃取是一种分离固体混合物的操作。（×）

2、蒸馏是利用其中各组分挥发度不同的物性以实现分离的目的操作。（√） 3、热量总是自动的从温度较低的物体传给温度较高的物体。（×） 4、具备燃烧的三个条件，燃烧一定能发生。（×）

5、爆炸上限指浓度低限，爆炸下限指浓度高限。（×） 6、当可燃物浓度＞爆炸上限时，爆炸一般情况下能发生。（×） 7、提高系统压力，化学平衡向减少压力的方向移动。（√） 8、催化剂中毒后，活性下降，不能恢复至中毒前水平。（×） 9、催化剂的化学组分包括：主催化剂、助催化剂、载体（√） 10、过热蒸汽和饱和蒸汽温度相同。（×） 11、干燥对象为固体，蒸发对象为液体。（√）

12、萃取同蒸馏一样，均为分离液体混合物的操作。（√）

13、闸阀流体阻力小，密封面受介质的冲刷和侵蚀小，开闭较省力，介质流向不受限制，只供全开或全关的各类管路或设备上的使用。（√）

14、吸收是适当的液体与气体混合物相接触，气体混合物中的一个组分或几个组分溶解到液体中，从而达到与其余组分分离的目的。（√）

15、湿气体在湿含量不变的条件下冷却到出现第一滴液滴时的温度叫露点温度。（√） 16、不论是物理变化还是化学变化，实质上是分子或原子重新排列和组合，其质量是守恒的，这个定律叫质量守恒定律。（√）

17、标准状况下是指温度为20℃和压力为1个大气压下的情况。（×）

18、一种物质分散到另一种物质里，形成均匀的、稳定的混合物叫做溶液。（√） 19、饱和溶液和非饱和溶液在条件改变时是不变的。（×）

20、对于精馏操作，一切热量应加入塔底，一切冷量应加入塔顶。（√） 21、所谓等温压缩是指在压缩过程中，气体与外界毫无热量交换。（×） 22、在连通着的同一种静止液体内部，处于同一水平面上的各点压强相等。（√） 23、精馏塔全回流操作（即回流比最大）时，所需的理论塔板数最多。（×） 24、微积分调节规律的作用是超前调节。（√）

25、在溶液沸腾时，若汽相中易挥发组分的含量高于液相中易挥发组分的含量，则表明平衡线位于对角线之下。（×）

26、在一定温度下，CO变换反应达到平衡时的变换率称为平衡变换率。（×）

27、催化剂是一种能加快反应速度而本身的组成和化学性质在反应前后保持不变的物质。（×）

28、影响溶解的主要因素就是温度和压力。（×）

29、含尘气体的处理量仅与尘室的沉降面积以及微粒的沉降速度有关，而与沉降高度无关。（√）

30、解吸的必要条件是气相中的溶质分压p必须小于液相中的平衡分压p*。（√）

三、简答题：

1、Co—Mo系统催化剂使用前为什么在进行硫化？

答：因该催化剂使用前是以氧化态存在的，其活性远低于硫化状态。在适当的条件下，使催化剂发生硫化反应而生成硫化物，才具有较好的低温活性，所以Co—Mo系统催化剂使用前要进行硫化。

2、合成甲醇的原料气中含有少量的 CO2对合成甲醇的有利影响表现在哪里？

答：（1）从反应式看，CO2也能参加生成甲醇的反应，CO2合成甲醇要比 CO多耗1分子H2，同时生成1分子 H2O，因此当原料气中H2含量较低的情况下，应使更多的H2和 CO生成甲醇。

（2）CO2的存在，一定程度上抑制了二甲醚的生成。因为二甲醚是 2分子甲醇脱水反应的产物，CO2与H2合成甲醇的反应生1分子H2O，H2O的存在对抑制甲醇脱水反应起到了积极的作用。

（3）它阻止 CO转化成 CO2，这个反应在H2O存在时会发生。

（4）更有利于调节温度，防止超温，保护铜基催化剂的活性，延长使用寿命。 （5）能防止催化剂结碳。

3、变换催化剂升温硫化时为什么要在200℃左右加CS2？

答：CS2氢解在温度为200℃左右时具有较高较大的转化率，如果在低温下加CS2，CS2易

吸附在催化剂表面，当温度达到200℃时会发生急剧的氢解反应，而使温度暴涨，如果温度过高时，加入CS2则易发生CoO+H2==Co+H2O的反应而使催化剂活性降低。 4、影响变换反应的因素有哪些？

答：（1）温度：因变换反应可逆放热反应，温度升高，反应向逆反应方向移动，但反应速度加快。

（2）压力：压力对变换平衡没有影响，增加压力可提高反应速度。 （3）水汽比：水汽比增加能够提高变换反应的平衡变换率，加快反应速度。 5、变换催化剂床层阻力增大的原因有哪些？

答：（1）原料气带水入炉，引起触媒爆裂，便其结皮或结块。 （2）原料气成份波动，引起温度暴涨暴落，造成粉化。

（3）原料气中机械杂质、粉尘、炭黑和无机盐类较高，沉积于触媒表面，造成床层堵塞。

（4）催化剂粉未含量高。

（5）因触媒机械强度差，开停车次数多引起破裂和粉化。 6、热虹吸式再沸器的工作原理是什么？

答：热虹吸式再沸器实际上是一个靠液体的热对流来加热冷流体的换热器。当再沸器内的液体被加热后变成气液混和物，密度变小，从上面进入塔釜，而塔釜底部的液体因密度较大，自动流向再沸器，这样塔一塔釜底一再沸器－塔釜顶；形成一个自然循环，釜内液体不断被加热，汽化。而再沸器内的供热相则根据改变换热面积的大小来改变供热多少。加大冷凝液排出量，则换热面积增大，供热增多，减少冷凝液排出量，换热面积减小，供热量少。 7、甲醇合成反应的特点？

答：（1）体积缩小的反应；（2）放热反应；（3）可逆反应；（4）气、固相催化反应；（5）伴有多种副反应发生。

8、甲醇生产过程中气体为什么要循环利用？

答：由于甲醇合成反应平衡和速率的限制，合成塔的单程转化率不高，特别是低压操作的情况下，因此有效气体需在分离出产物后再循环利用，以提高气体的转化率，降低消耗节约生产成本。

9、在实际生产中怎样调节回流比？

答：(1)塔顶产物中重组分含量增加，质量下降。要适当增大回流比。

（2）塔的负荷过低，为了保证塔内一定的上升蒸汽速度。应适当加大回流比。 （3）当精馏液的轻组分下到提馏段，造成塔下部温度降低时，可以适当减小回流比，将塔底温度提高。

10、甲醇催化剂还原过程“三”原则是什么？

答：（1）三低：低温出水、低点还原、还原后有一个低负荷生产期； （2）三稳：提温稳、补H2稳、出水稳；

（3）三不准：不准提H2提温同时进行、不准水分带入塔内、不准长时间高温出水； （4）三控制：控制补氢速度、控制CO2浓度、控制好小时出水量。 11、甲醇产品水溶性不合格的主要原因？如何处理？

答：精甲醇中含有不溶于或难溶于水的有机杂质，可导致水溶性试验不合格。可提高预塔顶冷凝温度，以减少有机杂质含量。主塔要严格控制塔内各操作条件，特别是精馏段的灵敏板温度，以避免重组分上移到塔顶，并且在提馏段加大杂醇采出。 12、从哪些指标可以判断合成甲醇催化剂活性下降？ 答：（1)甲醇副产物增多； （2)合成塔阻力增加 （3)甲醇转化率下降 （4)汽包产汽明显减少 （5)甲醇产量明显降低

（6)甲醇转化率相同的情况下，合成塔出口温度明显提高 13、废热锅炉为何确保导淋稍开常排？

答：因为废锅用软水，虽然是经过处理的Ca2+、Mg2+、Cl—、SO4含量较少，但如果废锅导淋不常排，随着水份的不断蒸发，Ca2+、Mg2+、Cl—、SO4浓度会不断增加，达到一定浓度后会构成对废锅设备腐蚀或在列管表面结垢，影响换热，故废锅应保证导淋稍开常排。 14、列管式换热器有哪些部件？各有何作用？

答：由管子、管板、折流板、壳体、端盖（管箱）等组成。

壳体：与管束构成流体空间。

管束：使冷流体或热流体流动换热的部件。 管板：固定管束，连接壳体和端盖。 端盖：分配流体和起封头作用。

折流板：增强流体地管间流动的湍动程度，增大传热系数，提高传热效率，同时还起到支撑管束的作用。

15、换热器采用逆流操作的优点有哪些？ 答：（1）逆流传热平均推动力大。 （2）所需要的传热面积小，节省材料。 （3）进出口温差大，有利于换热。 16、差压式液位计和工作原理

答：是利用容器内的液位改变时，由液住产生的静压也相应变化的原理而工作的。 PB=PA+ρgh △P=PB—PA=ρgh

17、为什么要用法兰式差压变送器？它有哪几种结构形式？

答：为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及粘度大、易凝固等液体液位时引压管线易被腐蚀被堵的问题。 它可分为单法兰和双法兰两种。 18、浮阀塔的优缺点是什么？

答：优点：（1）生产能力大，由于塔板上升孔面积大，生产能力接近于筛板塔。

（2）操作弹性大，由于阀片可以自由上下，适应气量变化。

（3）塔板效率高，由于上升气体与水平穿过塔板的液体接触面积较大，且向上吹起的雾沫夹带量较小，传热，传质好。

（4）气体压降小，塔板上液面落差较小，故塔阻力小。 （5）造价低于泡罩塔。

缺点：浮阀脚腿易磨损，易被脏物堵塞，故这种塔仅适用于干净物料，粘度不太大，腐蚀性不太强的物料。

19、化工生产中哪些设备、管道需要进行保温？ 答：具有下列工况之一的设备、管道及其附件必须保温： （1）外表温度高于323K（50℃）者。

（2）工艺生产中不需要减少介质的温度降或延迟介质凝结的部位。

（3）工艺生产中不需要保温的设备、管道及其附件，其外表温度超过333K（60℃）而又需要经常操作维护，又无法采用其它措施防止引起烫伤的部位。 20、影响吸收操作的因素主要有哪些？

答：（1）气流速度的影响：气体吸收是一个气、液两相间进行扩散的传质过程。气流速度会直接影响该传质过程。

（2）喷林密度的影响：喷林密度过大，会使吸收溶质效率降低，过小则不能保证气体被吸收后的纯度。

（3）温度的影响：降低温度，可提高气体的吸收程度。

（4）压强的影响：因为气体吸收是由气相到液相的单向传质过程，所以提高系统压强对吸收是有利的。

（5）吸收剂浓度的影响：吸收剂中所含吸收质的浓度越低，在相同的气体浓度下，吸收的气体越多。

21、蒸馏与蒸发的区别是什么？

答：蒸馏和蒸发虽然都是将混合液加热沸腾汽化，而进行组分的分离，但两者之间有本

质的区别。在进行蒸发的溶液中溶质是不挥发的，经蒸发后仅除去一部分挥发性的溶剂而使溶液中的溶质浓度增加，蒸发的产物是被浓缩了的溶液或固体溶质。进行蒸馏的溶液，溶质和溶剂都是都具有挥发性，在蒸馏过程中两者同时变成蒸气，仅是挥发能力的不同，是混合液的组分得以分离。其蒸气冷凝液或残留液都可能是蒸馏产物。

四、计算题

1、如果从气化来的380000M3（标）/小时的气量，其水气比为1.4，而进变换炉的水气比0.7，那么水煤气分离器分离掉的水是多少吨/小时？ 解：

（1）水汽比为1.4时：

气化来的水煤气中的水量：G水＝380000×1.4/2.4＝221666.7 （m3/h） 气化来的水煤气的干气量：G干＝380000/2.4＝158333.3（m3/h） （2）水汽比为0.7时：

水煤气中的水量：G水＝380000×0.7＝110833.3 （m3/h）

G干＝380000/2.4＝158333.3（m3/h）

分离掉的水：221666.7-110833.3＝110833.3（m3/h） 可知：110833.3×18/22.4＝89.062（t/h） 分离掉89.062吨/小时

2、用管径为Ф108×4的管道来输送相对密度为1.84的硫酸，要求每小时输送量为36吨，求该管道中硫酸的体积流量、流速和质量流量。

解：质量流量和重量在数值上相等，即每小时输送硫酸的质量亦为660吨。

36?103＝10kg/s 则W＝

3600已知硫酸的相对密度为1.84,则硫酸的密度为1.84×103kg/m3

?管道截面积：A＝D2＝0.785?0.12＝0.00785m2

4W10＝1273kg/m2s 质量流量：G＝＝A0.00785体积流量：V＝W?＝103＝0.00543m/s 31.84?10V0.00543?0.69m/s 流速u＝＝A0.007853、某一定量气体在21℃时的体积是2.5×10－4m3,压强为1.42×102kpa，,求温度升至49℃,体积为3×10－43

m时的压强。

P2?3?10?4?1031.42?102?2.5?10?4?103P1V1P2V2?＝解：由 得：

322294TIT2322?1.42?102?2.5?129.6kpa

294?3 答：压强是129.6kpa

4、入甲醇合成新鲜气气体成分：CO：28.9％；CO2：2.1％；H2：67.2％其他为惰性气体，生产出1吨精甲醇需要消耗新鲜气多少Nm3？（精甲醇中甲醇含量99.95％，精馏过程中甲醇的收率为99％）

P2?解：由：

H2?CO267.2%?2.1%??2.1

CO?CO228.9%?2.1%可知新鲜气中H2微过量。

CO?2H2?CH3OH?Q CO2?3H2?CH3OH?H2O?Q 1 2 32 1 3 32 X 32X Y 32Y 32X+32Y=1000÷99.95%÷99% X÷28.9%=Y÷2.1%

X=29.45 Kmol Y=2.14Kmol 29.45*22.4÷28.9%＝2282.6Nm3

所以：生产出1吨精甲醇需要消耗新鲜气2282.6Nm3。

5、已经变换炉入口CO为45％，变换炉后CO为10％，求其CO变换率？ 解：因变换反应CO?H2O?CO2?H2前后体积不变,但是干气量增加，则: ⅹ出＝

x入?x反应1?x反应＝

45％?x反应1?x反应＝10％

X反应＝31.82％ 变换率α＝

x反应x入＝

31.82%＝0.717。 45%

6、某车间用离心泵将料液送往塔中（如图），塔内 压强为0.5MPa（表压），槽内液面维持恒定，其上方压强 20m 为大气压。贮槽液面与进料口之间垂直距离为20m，设输 送系统中的压头损失为5m液拄。料液密度为900kg/m3， 管子直径为25mm。每小时送液量2000kg/h。求泵所需 要的有效功率为0.60，求泵的轴功率。 解：在两液面间列出柏努利方程：

p1u12p2u22z1+++He= z2+++h损

?g2g?g2g已知：z1＝0，z2=20m,无外功He＝0，p1=0,p2=0.5×106Pa，ρ＝900kg/m3，u1=0，h损＝5m液拄。 u2=

2000?9.81=1.26m/s 23600?3.14?(0.025/2)?900?9.81将各数值代入移项得：

50000?9.81?01.262He＝（20-0）+++5＝80.63m

900?9.812?9.81泵的有效功率：Ne=80.63×9.81×2000/3600＝439.43J/s

泵的轴功率：N＝439.43/0.6＝732.38W=0.732 kW

7、有一蒸汽管外径为25mm，管外包以两层保温材料，每层厚均为25mm，外层与内层保温材料的导热系数之比为λ1/λ2＝4，此时的热损失为Q现将内外两层保温材料互换位置，且设管外壁与保温层外表面的温度均不变，则热损失为Q’。求Q’/Q，并说明何种材料放在里层为好。 解：蒸汽管道外径：r1＝12.5mm

内层保温层外半径：r2＝12.5+25=37.5mm 外层保温层外半径：r3=37.5+25=62.5mm 已知λ1/λ2＝4 λ2＝4λ1

当导热系数小的材料包在里层时，热损失Q由下式求得： Q＝

8?L(t1?t3)?12?L(t1?t3)2?L(t1?t3)==W r3137.5162.51r214.91ln?lnln?ln?1r1?2r2?112.54?137.58?L(t1?t3)?12?L(t1?t3)2?L(t1?t3)==W 137.5162.5r21r313.14ln?lnln?ln?2r1?1r24?112.5?137.5当导热系数大的材料包在里层时，热损失Q’为： Q’＝

由以上两式求得： Q/Q’＝4.91/3.14＝1.56

分析说明：由以上计算可知，在圆筒壁保温中热损失少，当采用两种保温材料进行保温时，应将导热系数小的材料包在里层为好。

8、某苯与甲苯混合物中含苯的摩尔分数为40％，流量为100kmol/h，拟采用精馏操作，在常压下加以分离，要求塔顶产品含量为0.9，苯的回收率不低于90％，原料预热至泡点温度加入塔内，塔顶设有全凝器，液体在泡点下进行回流，回流比取其最小值的1.5倍，求回流比是多少？已知在操作条件下，物系的相对挥发度为2.47。

解：料液在泡点下进塔，q＝1， 所以：xe=xf=0.4

ye＝

??e2.47?0.4＝＝0.622

1?(??1)?e1?(2.47?1)?0.4最小回流比：

Rm??y0.9?0.622＝De＝＝0.556

0.9?0.4Rm?1?D?yeRm＝1.25

回流比：

R＝1.5 Rm＝1.5×1.25＝1.875 9、用清水处理某混合气体，已知入塔气中含溶质9％，出塔气相中含有溶质0.3％（均为体积分率），出塔溶液中含溶质0.025（摩尔分率）。

求：①该吸收塔的液气比。

②该吸收塔的吸收率。 解：①Y1＝

kmol质0.09＝0.0989

1?0.09kmol惰kmol质0.003＝0.00302

1?0.003kmol惰kmol质0.025＝0.0256

1?0.025kmol剂 Y2＝

X1＝

X2＝0（清水）

Y?YL0.0989?0.00302＝12==3.75

0.0256?0VX1?X2②η＝

Y1?Y20.0989?0.00302×100％＝×100％＝97％

0.0989Y110、在一台列管式换热器中，用热水加热冷水，热水流量为2000kg/h，冷水流量为3000kg/h，热水进

口温度为80℃，冷水进口温度为10℃，热损失不计。①如果要求将冷水加热至30℃，试求并流和逆流时的平均温差△tm；②如果要求将冷水加热至40℃，采用并流能否完成任务？（水的比热为4.17kJ/kg.℃）

解：①由热量衡算式：

G热C热（T1-T2）＝G冷C冷（t2-t1） 解得：T2＝50℃

并流操作时：80 50 10 30 △t1＝70 △t2＝20 △tm并＝

Δt1?Δt270?20＝＝39.9℃

70Δt1lnln20Δt2逆流操作时： 80 50 30 10 △t1＝50 △t2＝40 △tm逆＝

Δt1?Δt250?40＝＝44.8℃

50Δt1lnln40Δt2或： 由于

Δt150＝＝1.2≤2 40Δt2Δt1?Δt250?40＝＝45℃

22所以 △tm逆＝

②如果采用并流，冷水可能达到的最高温度受到限制，在极限情况下t2max＝T2，

由热量衡算式：

G热C热（T1-t2max）＝G冷C冷（t2max-t1）

T1(t2max＝

W热C热W冷C冷W热C热1?W冷C冷）?t1＝

801(2000?4.17）?103000?4.17＝38℃ 2000?4.171?3000?4.17由计算可知，如果将冷水加热到38℃以上，采用并流是无法完成的。故若要求将冷水加热到40℃，采用并流不能完成任务。

＼

填空题

标准状况是指温度为273.15K和压力为1.0133×105Pa。

安全阀的种类有：杠杆式、弹簧式、脉冲式

止逆阀的种类主要分为旋启式、升降式、对夹式 选择题

集散控制系统简称DCS，人们也常称为分布式计算机控制系统，其显著特点不正确的（ C ） Ａ、集中管理 Ｂ、分散控制 Ｃ、集中显示 Ｄ、集中操作

压缩机的运动件常需要润滑，其目的为（1.2）

（1）润滑 （2）冷却 （3） 省功 （4）导热

以下不属于传热基本方式的是： （ B ）。

A、热传导 B、热烘烤 C、对流传热 D、辐射传热

爆炸的最主要特征是 。（ D ）

A、温度突升 B、周围介质振动 C、声响巨大 D、压力突变

下列关于设备、管道保温的描述中错误的是 。（ D ） A、外表面温度高于50℃的需要保温。

B、工艺生产中不需要减少介质温度降或延迟介质凝结的部位需要保温。

C、工艺生产中不需保温的设备、管道及其附件，其外表面温度高于100℃,而又要经常操作维护，又无法防止引起烫伤的部位需要保温。 D、低温设备及管道需要保温。

公称压力PN10表示其压力为（ B ）。

A、10KPa； B、10MPa； C、10Pa； D、10atm；

工业中常用的不同介质之间的主要换热方式是（ C ） A、混合式 B、蓄热式 C、间壁式 D、热辐射式

判断题：

灭火的基本方法有隔离法、窒息法、冷却法、化学中断法。（√）

压力容器中常用的安全附件是安全阀 、爆破片、 压力表、 液面计、 温度计。（√） 蒸馏是利用其中各组分挥发度不同的物性以实现分离的目的操作。（√） 催化剂的化学组分包括：主催化剂、助催化剂、载体（√） 过热蒸汽和饱和蒸汽温度相同。（×）

标准状况下是指温度为20℃和压力为1个大气压下的情况。（×） 常温常压下，甲醇是易挥发和易燃的白色液体，具有类似酒精的气味。×

甲醇中毒主要作用于神经系统，具有明显的麻醉作用，对视神经和视网膜具有特殊的选择作用。√

甲醇罐区着火时，应及时通知调度室，开启消防水进行灭火。×

硫化氢有强烈的臭鸡蛋味道，比空气略轻，空气中允许浓度为0.01mg/L. ×

问答题：

巡回检查的要求有哪些？

答：（1）要定点、定时、定路线、定内容。

（2）一般部位每小时检查一次，要害部位和有缺陷的部位要增加检查频率。

（3）发现问题要及时汇报并详细记录。（4）整个岗位检查完毕后，要在岗位程序化记录本打上“√”，以示本小时本岗位巡回检查程序执行完毕。

巡回检查的方法有哪些？

答：检查方法要采用眼看、耳听、鼻闻、手摸等方法来判断情况，发现问题。具体为： 看：是根据仪表或其它有效的监测手段，看工艺指标是否在正常范围内，看周围的环境有无异常。

听：听运转设备、管线及周围有无异常。

查：设备阀门管线是否存在跑、冒、滴、漏的现象。 摸：摸设备管线震动情况，温度情况。 闻：闻生产现场是否有异味。

简述汽蚀产生的机理及危害。

答：液体在泵叶轮中流动时，在叶片入口附近存在着某些局部低压区，当处于低压区的液体压力降低到对应液体温度的饱和蒸气压时，液体便开始汽化而形成气泡，气泡随液流在流道中流动到压力较高之处时又瞬时凝失，产生局部空穴。在气凝失的瞬间，气泡周围的液体迅速冲入空穴，并伴有局部的高温、高压水击现象，产生了汽蚀现象。 汽蚀的危害：汽蚀发生时，泵的过流部件受到机械破坏和化学腐蚀，泵还会产生振动和噪声，汽蚀发展严重时，大量气泡的存在会堵塞流到的截面，减少流体从叶轮获得的能量，扬程下降，效率降低，甚至发生断流。

列管式换热器有哪些部件？各有何作用？

答：由管子、管板、折流板、壳体、端盖（管箱）等组成。

壳体：与管束构成流体空间。

管束：使冷流体或热流体流动换热的部件。 管板：固定管束，连接壳体和端盖。 端盖：分配流体和起封头作用。

折流板：增强流体地管间流动的湍动程度，增大传热系数，提高传热效率，同时还起到支撑管束的作用。

换热器采用逆流操作的优点有哪些？ 答：（1）逆流传热平均推动力大。 （2）所需要的传热面积小，节省材料。 （3）进出口温差大，有利于换热。

多级离心泵开车前应确认的内容？

答：①泵的地脚螺栓牢固可靠，手动盘车正常，联轴器防护罩完好。

②检查润滑油、脂正常。

③电器人员测量电机绝缘合格，电机接地良好。 ④确认塔、槽液位正常，管路上各手动阀、自调阀好用。 ⑤确认进、出口导淋阀、出口阀及循环阀处于关闭状态

化工生产装置长期停车要进行的工作有哪些？

平稳的进行升温升压或降温降压，直至恢复常态 按操作规程将物料安全的输送到仓库和指定地点 置换吹净，经分析合格后方可停下检修

长期停车期间，要按设备管理规程做好停用设备的维护保养

换热器采用逆流操作的优点有哪些？ 答：（1）逆流传热平均推动力大。 （2）所需要的传热面积小，节省材料。 （3）进出口温差大，有利于换热。

多级离心泵开车前应确认的内容？

答：①泵的地脚螺栓牢固可靠，手动盘车正常，联轴器防护罩完好。

②检查润滑油、脂正常。

③电器人员测量电机绝缘合格，电机接地良好。 ④确认塔、槽液位正常，管路上各手动阀、自调阀好用。 ⑤确认进、出口导淋阀、出口阀及循环阀处于关闭状态

化工生产装置长期停车要进行的工作有哪些？

平稳的进行升温升压或降温降压，直至恢复常态 按操作规程将物料安全的输送到仓库和指定地点 置换吹净，经分析合格后方可停下检修

长期停车期间，要按设备管理规程做好停用设备的维护保养

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